Alberi di Trasmissione e Semiassi: Componenti Chiave della Meccanica Veicolare

Alberi di Trasmissione: Componenti e Funzionamento

1. L'Albero di Trasmissione

L'albero di trasmissione è responsabile della trasmissione della coppia dalla scatola del cambio al ripartitore di coppia o al differenziale. È utilizzato nei veicoli per la trasmissione di coppia dall'anteriore al posteriore e viceversa. Per i veicoli a motore anteriore e trazione anteriore, non è necessario, in quanto la trasmissione è svolta direttamente dai semiassi.

I veicoli 4x4 utilizzano due alberi: uno più corto verso l'anteriore e uno più lungo verso il posteriore. Il collegamento tra di loro non è rigido ed è realizzato per mezzo di crociere che permettono di compensare i movimenti del gruppo e assorbire i vari gradi di inclinazione dei ponti durante la corsa delle sospensioni.

Costituzione

Gli alberi di trasmissione sono realizzati in acciaio di alta qualità, presentano un diametro maggiore al centro e sono perfettamente equilibrati. Sono elementi robusti, sottoposti a forti coppie e fatica, e vengono realizzati il più leggeri possibile. I due giunti cardanici semplici permettono di assorbire il movimento verticale dell'asse posteriore. Hanno una velocità critica di vibrazione che non deve essere raggiunta e che dipende dalla distanza tra i giunti e dalla rigidità del tubo stesso.

Giunto Cardanico

Il giunto cardanico è utilizzato per alberi di trasmissione e sterzo, ed è solitamente montato in coppia. Può trasmettere la coppia motrice consentendo uno spostamento angolare fino a 25°. Il suo svantaggio è la variazione di velocità angolare: all'aumentare dell'angolo, la velocità varia eccessivamente. Quando due giunti sono montati in serie, le variazioni di velocità si compensano a vicenda, mantenendo costante la velocità di uscita. È formato da due forcelle collegate da una crociera e un perno montato su cuscinetti a rullini.

2. Semiassi di Trasmissione

I semiassi sono responsabili della trasmissione della coppia dal differenziale alle ruote. Sono progettati tenendo conto del tipo di propulsione e delle sospensioni utilizzate.

Per Sospensioni Indipendenti

Giunto Omocinetico a Sfere (Rzeppa)

Composto da sei sfere contenute in una gabbia che si muovono su sei gole anulari, le quali formano l'altra metà del giunto. Non consente scorrimento longitudinale.

Giunto Omocinetico Scorrevole (Tripode)

Consente di compensare il movimento assiale causato dalla variazione di lunghezza dell'albero quando le ruote si muovono e le oscillazioni verticali avvengono in qualsiasi posizione di trasmissione. È formato da un tripode con tre rulli dotati di cuscinetti a rullini che si inseriscono in tre scanalature disponibili nell'alloggiamento cilindrico.

Giunto Omocinetico Doppio Cardanico

Utilizza due giunti cardanici collegati da un elemento intermedio; le variazioni di velocità angolare prodotte da uno sono compensate dall'altro. Non consente scorrimento assiale, pertanto non può essere utilizzato da solo quando l'albero motore è collegato a sospensioni indipendenti.

Per Assale Rigido

I semiassi per assale rigido (utilizzati in veicoli 4x4, camion e prodotti industriali) sono forgiati e stampati a caldo, e sottoposti a trattamenti di rinvenimento e tempra. Si tratta di un semiasse monoblocco, senza giunto omocinetico, montato su un assale rigido. Un'estremità si impegna con una scanalatura nel differenziale, mentre l'altra è supportata dai cuscinetti della ruota, che ne richiedono due.

3. Sistemi di Montaggio dei Semiassi

Semiflussante (Semi-mobile)

Nei veicoli leggeri, un'estremità poggia sul planetario del differenziale e sul suo supporto, mentre l'altra è fissata al mozzo ruota tramite un cuscinetto. Questo sistema supporta il peso del veicolo.

Tre Quarti Flottante (¾ Floating) e Completamente Flottante (Full Floating)

Questi due sistemi sono molto simili e si differenziano per il numero di cuscinetti montati sull'estremità del mozzo: uno per il sistema a tre quarti flottante e due per il sistema completamente flottante. Il peso del veicolo non grava sul semiasse, che non supporta sollecitazioni di flessione. Sono sistemi utilizzati principalmente su camion e veicoli industriali.